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超精密掩模台位移测量系统热漂移研究

仪器仪表用户 2019年第7期26卷 11-14页

作者：云攀攀张文涛王献英桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004 上海微电子装备(集团)股份有限公司上海201203

针对28nm浸没式扫描光刻机掩模台的光栅干涉仪位移测量系统,开展了系统热漂移研究,并进行了热漂移测试实验与结果分析。该位移测量系统采用外差对称式四细分的光路设计以及栅距为1μm的二维光栅,配合2048倍电子细分的相位计数卡,其系统... 详细信息

针对28nm浸没式扫描光刻机掩模台的光栅干涉仪位移测量系统,开展了系统热漂移研究,并进行了热漂移测试实验与结果分析。该位移测量系统采用外差对称式四细分的光路设计以及栅距为1μm的二维光栅,配合2048倍电子细分的相位计数卡,其系统分辨力达到了0.12nm。热漂移测试结果显示:该系统的热漂移X向为17.86nm/K,Y向为41.43nm/K。在光刻机掩模台的实际测量环境中,测量环境的温度波动稳定在5mK以内,此时系统的热漂移X向可以控制在0.09nm以内,Y向可以控制在0.21nm以内。实验数据表明系统的热漂移误差小于1nm,满足掩模台亚纳米位移测量精度需求。

关键词：光栅干涉仪位移测量热漂移掩模台

100nm步进扫描投影光刻机工件台、掩模台的发展

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光机电信息 2004年第5期21卷 20-24页

作者：董吉洪田兴志李志来王明哲中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

阐述了100nm步进扫描投影光刻机工件台、掩模台的功能与构成,并通过对国内外100nm步进扫描投影光刻机工件台、掩模台的技术现状的分析,总结出了100nm步进扫描投影光刻机工件台、掩模台所包含的各项关键技术,为100nm步进扫描投影光刻机... 详细信息

阐述了100nm步进扫描投影光刻机工件台、掩模台的功能与构成,并通过对国内外100nm步进扫描投影光刻机工件台、掩模台的技术现状的分析,总结出了100nm步进扫描投影光刻机工件台、掩模台所包含的各项关键技术,为100nm步进扫描投影光刻机工件台、掩模台的研制奠定了基础。

关键词：光刻机工件台掩模台步进扫描投影

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光刻机掩模台djerk前馈控制算法研究

仪器仪表用户 2019年第5期26卷 1-4,32页

作者：石婷婷谈恩民张志钢张霖桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004 上海微电子装备(集团)股份有限公司上海201203

针对光刻机掩模台控制系统中存在影响控制精度的机械模态,提出了一种djerk前馈控制方法。该方法在加速度前馈基础上引入一种新的前馈。该算法利用四阶点对点运动轨迹作为参考位置进行仿真验证,与传统的加速度前馈控制方法相比,传统的加... 详细信息

针对光刻机掩模台控制系统中存在影响控制精度的机械模态,提出了一种djerk前馈控制方法。该方法在加速度前馈基础上引入一种新的前馈。该算法利用四阶点对点运动轨迹作为参考位置进行仿真验证,与传统的加速度前馈控制方法相比,传统的加速度前馈的位置误差在2.3E～7m,引入djerk前馈后的位置误差在2E～8m。因此,djerk前馈有效地减小位置误差,提升了掩模台系统性能。

关键词： djerk前馈机械模态掩模台运动控制

基于ZPET-FF和ESO的直线伺服鲁棒跟踪控制

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上海交通大学学报 2014年第5期48卷 679-684页

作者：陈兴林刘川周乃新王斌哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001

提出一种将零相位误差跟踪和前馈(ZPET-FF)与扩张状态观测器(ESO)相结合的重复控制方法,以提高宏动台直线电机伺服系统的跟踪性能.以ZPET-FF作为前馈跟踪控制器,将信号估计器估计的跟踪误差和系统的实时误差作为其输入信号,将控制器对... 详细信息

提出一种将零相位误差跟踪和前馈(ZPET-FF)与扩张状态观测器(ESO)相结合的重复控制方法,以提高宏动台直线电机伺服系统的跟踪性能.以ZPET-FF作为前馈跟踪控制器,将信号估计器估计的跟踪误差和系统的实时误差作为其输入信号,将控制器对系统的跟踪误差进行实时补偿,以降低参数变化对系统的影响,有效提高系统的带宽和跟踪性能,减小系统的动态跟踪误差;采用ESO补偿系统中的各种扰动抑制噪声,以提高系统的抗干扰能力.实验结果表明,所提出的控制方法不仅提高了系统的动态跟踪性能,而且减小了系统的跟踪误差.

关键词：光刻机工件台掩模台零相位误差跟踪控制器扩张状态观测器

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光刻机掩模微动台耦合误差分析及控制器设计

光刻机掩模微动台耦合误差分析及控制器设计

作者：张之万哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

光刻机的制造建立在一个国家强大的科技实力和工业基础之上。光刻机的研发需要多个学科的交叉合作。掩模台在光刻机工作中负责实现掩模板的精确运动。不断提升掩模台运动控制的精度关系到能否进一步提升光刻机的性能指标。掩模台采用了... 详细信息

光刻机的制造建立在一个国家强大的科技实力和工业基础之上。光刻机的研发需要多个学科的交叉合作。掩模台在光刻机工作中负责实现掩模板的精确运动。不断提升掩模台运动控制的精度关系到能否进一步提升光刻机的性能指标。掩模台采用了宏动结合微动的控制方式,而微动台又直接体现着掩模台的控制精度。为实现微动台的高精度伺服运动,本文主要有以下研究内容。本文介绍了当前国内外光刻机、滑模控制理论及技术和粒子群学习算法的发展现状。本文随后分析了光刻机整机,掩模台以及微动台的工作原理,所受扰动,存在误差以及控制系统的具体实现。其次,光刻机掩模台微动台上装有6个音圈电机和6个霍尔传感器。根据电机安装位置,完成了电机力学解耦,随后针对控制过程中质心与曝光中心的偏移,提出了质心偏移的分析方法,此方法的正确性和有效性得到了仿真实验的验证,在测量元件实际安装几何尺寸的基础上,完成了测量耦合模型的建立。再次,针对掩模台抗扰动的工作要求,设计了基于指数趋近率的滑模控制器,同时,应用粒子群学习算法,完成粒子群算法优化滑模控制器参数的算法设计,并进行实验验证。讨论了滑模参数的选择对于控制效果的影响以及粒子学习目标函数的选择对控制效果的影响。最后,在上述研究内容的基础上,综合上文解耦与单自由度控制器设计的研究内容,完成了基于力学耦合与台体模型的6自由度MIMO滑模控制系统设计。在仿真实验的基础上,讨论了解耦矩阵计算和控制器设计对于多自由度系统精度的影响。

关键词：掩模台解耦滑模控制粒子群学习优化算法

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双工件台系统的运动和测量系统解耦算法研究

双工件台系统的运动和测量系统解耦算法研究

作者：吕晨哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

光刻机作为大规模集成电路制造的重要生产工具，日益成为衡量一个国家高新技术发展的重要指标。而作为光刻机重要部件之一的工件台和掩模台系统，其发展与研发则成为光刻机生产的核心。可以说，工件台和掩模台的技术水平直接影响着光刻... 详细信息

光刻机作为大规模集成电路制造的重要生产工具，日益成为衡量一个国家高新技术发展的重要指标。而作为光刻机重要部件之一的工件台和掩模台系统，其发展与研发则成为光刻机生产的核心。可以说，工件台和掩模台的技术水平直接影响着光刻机设备产能。工件台与掩模台的高速度和高精度要求成为控制的难点。对于工件台和掩模台的微动台来说，他们各由六个音圈电机控制。六个电机相互配合实现六个自由度运动。为了实现工件台和掩模台六个自由度的高精度控制，需要对六个电机进行精确解耦，并对安装误差进行分析。本文首先对工件台和掩模台工作原理进行了简单介绍。然后对工件台和掩模台的微动台进行建模。通过对微动台台体上六个电机施力和对台体产生力矩的分析，解算出微动台六个自由度对应的合力和合力矩与六个音圈电机的关系。为了实现对台体六个自由度精确控制，利用数学软件对转换矩阵进行求逆处理。编写了VC++可视化程序，方便求解在误差影响下，电机施力变化。电机安装及台体加工时易产生误差，而误差会引起微动台台体产生运动误差。因此需要将转换矩阵引入误差变量。首先分析误差对微动台台体的影响，然后通过仿真研究对误差的求解。通过对比微动台台体的预期位移和实际位移，还可以求解出微动台台体的重心坐标。本文最后研究了工件台和掩模台的测量系统。对测量系统进行了规划，并且对激光干涉仪和电容传感器的测量数据进行解耦处理。处理后的数据能够作为工件台和掩模台台体的六个自由度的运动数据，实现整个系统的闭环。

关键词：工件台掩模台运动解耦安装误差测量解耦

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光学光刻的极限

电子工业专用设备 1999年第1期 55-60页

光学光刻是３０年来ＩＣ生产中作图技术的主要工艺方法。抗蚀剂和光学系统方面的迅猛发展和惊人进步，已超前于更复杂的替代方法的应用。这种替代还将继续多久？采用变换镜头和系统的各种途径表明，光学光刻技术仍有发展的余地。光学光... 详细信息

光学光刻是３０年来ＩＣ生产中作图技术的主要工艺方法。抗蚀剂和光学系统方面的迅猛发展和惊人进步，已超前于更复杂的替代方法的应用。这种替代还将继续多久？采用变换镜头和系统的各种途径表明，光学光刻技术仍有发展的余地。光学光刻的极限将延伸到１００ｎｍ以下，接近７０～８０ｎｍ。

关键词：镜头芯片尺寸倍率数值孔径视场光学光刻技术光栅扫描抗蚀剂掩模台极限

引导超大规模集成电路生产新潮流的X射线片子步进机

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电子工业专用设备 1986年 62-68页

作者：童志义

分步重复X射线光刻技术已用于生产,它将在新一代的超大规模集成电路生产中减轻芯片制造者的负担,实现细线条加工的精确套准和高密度的封装要求。Micronix公司积累了多年的经验,研制成功的全视场X射线光刻装置——MX—1600是一台在6英寸... 详细信息

分步重复X射线光刻技术已用于生产,它将在新一代的超大规模集成电路生产中减轻芯片制造者的负担,实现细线条加工的精确套准和高密度的封装要求。Micronix公司积累了多年的经验,研制成功的全视场X射线光刻装置——MX—1600是一台在6英寸片子上全自动复制1:1集成电路图形的片子步进机。 X射线加工技术最困难的部分是掩模与片子的对准,同样也是Micronix公司在研制这一新设备时所面临的最大难题。新装置的自动对准系统依靠线性波带片技术,实现了0.1微米(2σ)的对准精度。该系统由一个光学传感器和激光束合成,可在光刻过程

关键词：掩模台对准精度半影子步线性畸变超大规模集成电路超大规模集成射线片

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高精度位移测量系统硬件在环仿真优化设计

仪器仪表用户 2020年第3期27卷 1-6页

作者：杨松张文涛熊显名王献英桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004 上海微电子装备(集团)股份有限公司上海201203

设计了一种基于多核DSP的高精度位移测量系统硬件在环仿真平台。本平台拥有以下优点:数值计算板卡内嵌多核DSP计算核心;多个计算核心并行处理测量模型;一块板卡同时输出多组位置信息。本平台采用了多核DSP特有的共享内存机制,从而缩短... 详细信息

设计了一种基于多核DSP的高精度位移测量系统硬件在环仿真平台。本平台拥有以下优点:数值计算板卡内嵌多核DSP计算核心;多个计算核心并行处理测量模型;一块板卡同时输出多组位置信息。本平台采用了多核DSP特有的共享内存机制,从而缩短了模型内部数据通讯时间,最终缩短了单次多组测量模型的运算时间。实验结果表明,本仿真平台模型计算精度达到0.431nm,整体单次运行时间为14.242us。经优化设计后的硬件在环仿真平台模型计算精度提高了0.359nm,系统运行时间缩短了17.110us,所以该平台具有更广阔的工程应用前景。

关键词：多核DSP 硬件在环精密测量掩模台光刻机